全 文 ：中国生态农业学报 2011年 11月 第 19卷 第 6期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Nov. 2011, 19(6): 1243−1249


* 国家自然科学基金面上项目(31071863, 40971179)和教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-06-0866)资助
** 通讯作者: 田霄鸿, 教授, 主要从事植物营养与调控方面的研究。E-mail: txhong@hotmail.com
买文选(1982~), 男, 博士研究生, 主要从事旱地土壤养分调控方面的研究。E-mail: maiwenxuan@sohu.com
收稿日期: 2011-03-08 接受日期: 2011-05-31
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2011.01243
磷锌肥配施对冬小麦籽粒锌生物有效性的影响*
买文选1,2 田霄鸿1** 陆欣春1 杨习文1
(1. 西北农林科技大学资源环境学院 杨凌 712100; 2. 中国科学院新疆生态与地理研究所 乌鲁木齐 830011)
摘 要 为查明磷锌肥配施对小麦籽粒锌生物有效性的影响, 本研究选用锌效率不同的 4 种冬小麦基因型,
从 P-Zn-植酸关系出发, 进行了田间试验。结果表明, 锌肥的施用在不同程度上降低了小麦籽粒的磷含量、磷
锌比、植酸含量以及[植酸]/[Zn2+]摩尔比, 降低幅度分别为 0.5%、1.85%、2.7%及 6.2%, 提高了小麦籽粒的锌
生物有效性。相对于锌肥, 磷肥对小麦籽粒植酸含量及[植酸]/[Zn2+]摩尔比的影响更大: ①总体上提高了小麦
籽粒中的植酸含量及[植酸]/[Zn2+]摩尔比, 降低了小麦籽粒锌生物有效性, 以施用 100 kg·hm−2磷肥时为例, 植
酸含量及[植酸]/[Zn2+]摩尔比与不施磷肥相比分别提高 13.4%和 25.94%; ②植酸含量及[植酸]/[Zn2+]摩尔比随
着磷肥用量的增加呈单峰曲线变化, 并分别在 100 kg·hm−2和 150 kg·hm−2用量下达到 5.02 mg·g−1和 11.56的峰
值, 而过量施用磷肥会降低小麦籽粒中植酸的合成和累积; [③ 植酸]/[Zn2+]摩尔比在适量施磷(100 kg·hm−2)条
件下与少量(50 kg·hm−2)施磷相比几乎没有变化, 但明显低于高量施磷(150 kg·hm−2)。总之, 通过合理的磷肥调
控, 辅以锌肥的施用, 相对降低小麦籽粒的[植酸]/[Zn2+]摩尔比可能是提高小麦籽粒锌生物有效性的关键。
关键词 植酸 磷锌比 锌肥 磷肥 锌生物有效性 小麦籽粒
中图分类号: S143.72; Q945.12 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2011)06-1243-07
Effect of Zn and P supply on grain Zn bioavailability in wheat
MAI Wen-Xuan1,2, TIAN Xiao-Hong1, LU Xin-Chun1, YANG Xi-Wen1
(1. College of Resources and Environment, Northwest A & F University, Yangling 712100, China; 2. Xinjiang Institute of
Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences, Urumqi 830011, China)
Abstract Phytic acid is not only the richest form of P, but also a main element reducing zinc bioavailability in wheat grains. A field
experiment was conducted in a split-split design with 4 wheat genotypes (“Zhongyu 6”, “Xiaoyan 22”, “Xiza1” and “Zhengmai
9023”) of varied zinc efficiency. The experiment investigated the interactions of P, Zn and phytic acid in wheat, and the effects of P
and Zn fertilization on Zn bioavailability in wheat grains. Two rates of zinc [0 kg(Zn)·hm−2 and 7 kg(Zn)·hm−2] and five rates of P
[0 kg(P2O5)·hm−2 (deficient), 50 kg(P2O5)·hm−2 (low), 100 kg(P2O5)·hm−2 (suitable), 150 kg(P2O5)·hm−2 (high) and 200
kg(P2O5)·hm−2 (excess)] were designed. The results showed that Zn application obviously increased soil available Zn content. Even
after wheat cultivation, soil available Zn content under Zn treatment was higher than that under no Zn treatment. Meanwhile, P con-
centration, P/Zn ratio, phytic acid concentration and phytic acid/Zn2+ molecular ratio in wheat grains slightly dropped by 0.5%,
1.85%, 2.7% and 6.2%, respectively. Zinc bioavailability increased slightly because of Zn application. Also phytic acid concentration
and phytic acid/Zn2+ molecular ratio dramatically increased with P treatment. For instance, increasing P treatment from 0 to 100
kg·hm−2 increased phytic acid concentration and phytic acid/Zn2+ molecular ratio by 13.4% and 25.94% respectively, while decreas-
ing zinc bioavailability in wheat grain. Similarly, wheat grain phytic acid concentration and phytic acid/Zn2+ molecular ratio in-
creased at low P treatment and decreased at high P treatment, and peaked at 100 kg·hm−2 and 150 kg·hm−2 P treatment with values of
5.02 mg·g−1 and 11.56 respectively. Excessive P treatment decreased phytic acid concentration in wheat grain. Furthermore, wheat
grain phytic acid/Zn2+ molecular ratio under suitable (100 kg·hm−2) P treatment was similar to that under low (50 kg·hm−2) P treat-
ment, but lower than that under high (150 kg·hm−2) P treatment. Hence suitable P treatment was considered a better measure for zinc
nutrition in wheat grain. It was concluded that zinc bioavailability in wheat grain could increase under suitable combinations of Zn
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and P treatment. P treatment was noted to be more important than Zn treatment.
Key words Phyitc acid, P/Zn ratio, Zinc fertilizer, Phosphorus fertilizer, Zinc bioavailability, Wheat grain
(Received Mar. 8, 2011; accepted May 31, 2011)
锌对于人体是必不可少的。小麦作为我国最重
要的粮食作物和北方众多人口的主食 [1], 其集中种
植区主要分布在缺锌土壤地带。由于人体不能合成
锌, 只能通过膳食摄取。一方面小麦籽粒锌含量本
就不高; 另一方面小麦籽粒中的锌在人体内的吸收
受到一些因素的严重干扰, 生物有效性很低, 吸收
率仅在 10%~20%之间 , 远低于动物性食品的
30%~40%[2−3]。这最终通过食物链对人体健康造成不
利的影响[4]。
在所有影响小麦籽粒锌生物有效性的因素中 ,
植酸(肌醇-6-磷酸)的作用最为显著, 这是因为: 植
酸的化学结构决定了它具有很强的螯合能力, 可以
与食物中二价或三价阳离子如Zn2+、Ca2+、Mg2+等结
合形成不溶性复合物, 锌是其中受影响最明显的元
素 [5]; 同时 , 人类缺乏由植酸盐中释放磷所需的植
酸酶, 而锌又能与植酸盐连结, 降低了锌在肠道中
的利用率[6]。
解决小麦缺锌问题尤其是提高籽粒锌营养品质,
目前比较受关注的措施有两条: ①通过外源处理提
高小麦籽粒锌生物有效性[7]。在这一方面, 磷−锌关
系的研究是核心, 因为作物的锌营养失调常常与土
壤中磷含量相联系[8−9]: 其一, 高磷往往导致缺锌[10];
其二, 高磷不仅降低作物籽粒锌含量, 而且与籽粒
中的植酸含量有紧密联系, 而高含量的植酸会降低
作物籽粒中锌的生物有效性。②从现有的小麦种质
资源中筛选出籽粒植酸含量较低的基因型, 通过杂
交获得低植酸小麦[11−13]。
因此, 在提高小麦籽粒锌生物有效性的问题上,
无论哪条途径, 对磷−锌−植酸三者关系的清晰认识
是关键, 本研究采用田间试验方法对此进行了探讨。
1 材料与方法
试验于2006年10月~2007年7月在西北农林科
技大学农作一站进行 , 试验区海拔525 m, 年平均
气温13 ℃左右, 年均降水量约600 mm。供试土壤
为塿土亚类油土属红油土种(土垫旱耕人为土)。其
基本理化性状为: pH 7.98(水土比1 1), ∶ 有机质含
量13.97 g·kg−1, NO3−-N 63.62 mg·kg−1, NH4+-N 6.53
mg·kg−1, 速效磷4.88 mg·kg−1, 速效钾166.2 mg·kg−1,
HCO3− 4.5 mmol·kg−1, CaCO3 含 量 75.2 g·kg−1,
DTPA-Zn 0.67 µg·g−1。
供试土壤已连续 3 年未施用磷肥。根据陕西关
中地区土壤速效磷的丰缺指标 (缺磷临界值为 10
mg·kg−1)[14], 本研究的供试土壤缺磷比较严重。而刘
铮[15]认为速效锌含量在 0.5~1.0 µg·g−1范围内的土壤
属于锌肥有效区, 农作物虽无明显缺锌症状, 但潜
在缺锌。因此, 试验地土壤为本研究的顺利进行提
供了良好的条件。
1.1 试验设计
试验设 3 个因子: 磷肥、锌肥、小麦基因型。
其 中 磷 肥 用 量 设 5 个 水 平 : 0( 不 施 ) 、 50
kg (P2O5)·hm−2(低量)、100 kg (P2O5)·hm−2(正常)、150
kg (P2O5)·hm−2 (较高)、200 kg (P2O5)·hm−2(高量)。锌
肥设 2个水平: 0(不施)、7 kg(Zn)·hm−2(施锌)。用氮
肥[100 kg(N)·hm−2]作底肥, 与磷肥及锌肥在播前一
次性施入。
选用 4 种小麦基因型, 前期研究证明它们的锌
效率为“郑麦 9023”<“西杂 1 号”<“小偃 22”<“中育 6
号”[16]。其品种来源分别为: {(“小偃 6 号”ד西农
65”)×[“83(2)3-3”ד84(14)43”]}F3ד陕 213”; 化学杀
雄法培育(父本: “西农 186”, 母本: “西农 1376”);
(“小偃 6号”ד775-1”)ד小偃 107”; “烟 1604”ד中育
3号”。
试验采用裂区设计, 重复 3 次。小麦基因型为
主因子 , 施磷量为副因子 , 施锌量为次级副因子 ,
小区面积为 2 m×2 m=4 m2。种植时采用点播法, 每
穴 1粒种子。株距 2 cm, 行距 20 cm, 每小区 10行。
1.2 样品采集及处理
在小麦成熟后采集植物样品, 每个小区中随机
采集 3株小麦, 在室内先分成茎、叶、穗 3部分, 在
90 ℃下杀青 30 min, 70 ℃烘干, 随后再将穗部分为
籽粒和颖壳, 并称取干重, 磨碎待用。
收获后分别在每小区用土钻采取 0~20 cm土样,
风干, 磨碎过 1 mm筛待用。
1.3 样品分析
植物样经过干灰化处理后, 全磷、全锌分别采
用钒钼黄比色法及 AAS(AA320CRT)测定。土壤速效
磷采用Olson法测定, 速效锌用 0.5 mol·L−1 DTPA浸
提、AAS 测定[17]。籽粒植酸测定采用 Wolfgang 提
出的“植酸快速测定法”[18], 其基本原理是小麦籽粒
中的植酸在酸性条件下与 Fe3+(沸水浴)反应, 通过
测定磨碎的小麦籽粒样品浸提液上层清液中 Fe3+的
减少量来计算小麦籽粒中植酸含量。
1.4 数据处理
试验中所获得的数据均采用 SAS 8.1 统计软件
第 6期 买文选等: 磷锌肥配施对冬小麦籽粒锌生物有效性的影响 1245


进行方差分析和多重比较(SSR法)。
2 结果与分析
2.1 土壤速效磷、速效锌含量的变化
与不施磷肥相比 , 土壤速效锌含量在低磷 (50
kg·hm−2)供应下有较大的提高 , 但随着施磷量的进
一步增加呈现下降趋势(图 1a)。而施入锌肥后, 土壤
中速效锌含量显著提高 , 由不供锌条件下的 0.67
μg·g−1上升到 1.58 μg·g−1, 增加幅度达 136%(图 1b)。
施用锌肥对土壤速效磷含量的影响很小, 相比
于不施锌处理, 当施锌量为 7 kg·hm−2时其含量仅仅
增加了 0.49 μg·g−1(图 1c)。
2.2 籽粒中磷、锌营养变化
2.2.1 锌含量及转运率
普遍认为磷锌之间存在着拮抗作用, 且这种拮
抗作用主要发生在作物的根部[19]。本研究表明, 磷
肥的施用也会对小麦籽粒中的锌累积产生不利影响,
随着施磷量的增加尤其是达到较高(150 kg·hm−2)水
平时, 小麦籽粒中的锌含量明显降低(图 2a), 与未
施磷肥的相比, 其减少幅度达到 18%。但是, 在适量
供磷(100 kg·hm−2)条件下, 小麦籽粒中的锌含量与
少量(50 kg·hm−2)及较高量(150 kg·hm−2)施磷时相比
却维持在相对较高的水平, 这说明磷锌拮抗作用只
有在双方尤其是磷素营养不协调的情况下发生。
施用锌肥后, 小麦籽粒中的锌含量略有提高(图
2b), 但与施锌后土壤中速效锌含量的急剧增加相比
却显得很微不足道(施用锌肥后小麦籽粒锌含量的
增加幅度仅仅为 1.3%)。这可能与锌从根系向地上部
的转运率以及体内的再利用程度较低有关。
在相关文献中 [20], 养分转运率被定义为: 向籽
粒中的转运率(%)=小麦籽粒的锌或磷吸收量 /小麦
地上部锌或磷总吸收量×100%。本研究对小麦地上
部营养器官(茎、叶以及颖)向籽粒的锌转运情况进行
了分析(图 2c, d)。从图 2c可以看出, 不同用量的磷
肥对于锌的转运率影响不一, 没有表现出明显的规
律; 但有一点值得注意: 与小麦籽粒的锌含量变化
相似, 在适量施磷(100 kg·hm−2)条件下, 锌向籽粒的
转运率比少量(50 kg·hm−2)及较高量(150 kg·hm−2)施
磷时要高, 小麦地上部生长量也有类似反应, 这可
以说明两个问题 : 首先 , 综合考虑 , 适量施磷对于
小麦生长、磷−锌营养平衡具有更好的作用; 其次,
相对而言, 与不施磷或高量施磷(200 kg·hm−2)相比,
少量及较高量施磷会对锌向籽粒的转运造成更加明
显的障碍, 会对小麦的正常生长发育及锌素营养状
况产生危害。



图 1 不同施磷量(a)和施锌量(b、c)对土壤速效锌(a、b)、速效磷(c)含量的影响
Fig. 1 Effects of different application rates of P (a) and Zn (b、c) on available Zn (a、b) and P (c) concentrations in soil
数据为 4个小麦基因型的平均值, 下同。Data are average values of 4 wheat genotypes. The same below.



图 2 施磷量(a、c)和施锌量(b、d)对小麦籽粒锌含量(a、b)及锌向籽粒转运率(c、d)的影响
Fig. 2 Effects of different application rates of P (a, c ) and Zn (b, d) on Zn concentration of wheat grain (a, b) and
Zn transportation ratio to grain (c, d)
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施用锌肥提高了小麦体内锌向籽粒的转运率 ,
但增幅有限(图 2d)。有研究表明, 石灰性土壤上高含
量的碳酸氢根是造成作物缺锌的主要原因, 而且主
要表现为对锌从根系向地上部转运的阻碍[19], 因此,
虽然向土壤施用锌肥后显著提高了土壤中的有效锌
含量, 但一方面, 由于种种原因, 被小麦吸收的锌并
没有被转运到地上部; 另一方面, 通过蒸腾作用被运
输到地上部营养器官的锌在籽粒的锌积累期(主要是
灌浆期)没能有效地转运到籽粒。这两方面原因可能
最终导致施用锌肥后小麦籽粒锌含量没有明显增加。
2.2.2 磷含量及转运率
与施用磷肥会降低小麦籽粒锌含量一样, 锌肥
的施用也同样会降低小麦籽粒中的磷含量, 但变化
十分微弱(图 3b)。与不施锌肥相比, 施锌后小麦籽
粒磷含量仅降低 0.5%。而随着磷肥施用量的增加,
小麦籽粒磷含量先增加, 到适量施磷(100 kg·hm−2)
时达到最大值(与不施磷肥相比, 由 1.79 mg·g−1 到
1.92 mg·g−1, 增加幅度为 7.3%), 而后随着施磷量增
加到较高量水平时 , 其含量反而有所下降(图 3a),
这与施磷后小麦籽粒锌含量的变化趋势呈相反的规
律, 说明磷锌在小麦籽粒中也表现出了一定的拮抗
作用。但是, 总体而言小麦籽粒磷含量在磷肥施与
不施之间有较明显的差异, 但施用量高低对其影响
有限。
在本试验条件下, 无论磷、锌施用水平如何, 磷
从茎叶以及颖向小麦籽粒的转运率均非常高, 变化
范围在 80%~90%之间。施用锌肥对小麦地上部磷向
籽粒的转运表现出一定的促进作用, 但同施锌对籽
粒磷含量的影响一样, 这种促进作用十分有限, 只
有 1个百分点的增加(图 3d)。相对的, 磷肥的施用对
于其转运率的影响较大(图 3c), 总体上随着磷肥施
用量的增加呈降低趋势, 但在 0~150 kg·hm−2施用量
范围内变化幅度很小(<1%), 只有在高量供磷时才
表现出较为明显的降低, 与不施磷肥相比, 其降低
幅度为 5.3%。这说明, 在一般的磷肥施用条件下,
对小麦地上部磷向籽粒的转运影响不大。同时, 在
过量施磷条件下, 小麦籽粒的磷含量处于较高的水
平(图 3a), 这说明虽然过量施磷会阻碍磷素从营养
器官向籽粒的转运, 但由于本身吸收量较高, 所以
反而提高了籽粒中的磷含量。



图 3 施磷量(a、c)和施锌量(b、d)对小麦籽粒磷含量(a、b)及磷向籽粒转运率(c、d)的影响
Fig. 3 Effects of different application rates of P (a, c ) and Zn (b, d) on P concentration of wheat grain and P transportation ratio to grain

2.3 小麦籽粒锌生物有效性
2.3.1 小麦籽粒磷锌比(P/Zn)变化
在不同的植物体内存在有不同的磷锌比(P/Zn),
比例失调会引起缺素病害的发生, 只有植物获得平
衡的营养才能正常地生长发育[21]。本试验结果显示,
磷肥的施用对小麦籽粒 P/Zn 产生了较为明显的影
响。随着磷肥施用量的增加, P/Zn 明显提高(图 4a):
由不施用磷肥时的 33.01 到高量施用(200 kg·hm−2)
时的 41.92, 增加了近 30%, 因此, 施用磷肥会明显
提高小麦籽粒的 P/Zn, 这可能会对小麦籽粒的锌营
养产生不良影响。同时, 在适量施磷条件下, 虽然与
不施磷肥相比 P/Zn 也有很明显的增加(增加率为
16%), 但是与少量(50 kg·hm−2)或高量(200 kg·hm−2)
施用磷肥相比却处于较低水平, 这进一步说明适宜
的磷肥用量对于小麦籽粒的锌营养有更好的作用。
与磷肥相比, 锌肥的施用对于小麦籽粒 P/Zn的



图 4 施磷量(a)和施锌量(b)对小麦籽粒磷锌比的影响
Fig. 4 Effects of different application rates of P (a) and Zn (b)
on P/Zn ratio of wheat grain
第 6期 买文选等: 磷锌肥配施对冬小麦籽粒锌生物有效性的影响 1247


影响要微弱的多(变化范围在 1%之内), 但也注意到,
施用锌肥会降低小麦籽粒的 P/Zn(图 4b), 虽然幅度
不大, 但对于提高小麦籽粒的锌营养可能会产生一
定的有益作用。
2.3.2 小麦籽粒植酸含量变化
小麦籽粒植酸含量随磷肥施用量的增加呈单峰
曲线变化(图 5a): 从不施到适量施用(100 kg·hm−2)磷
肥 , 植酸含量逐渐上升 , 并在适量施用点 (100
kg·hm−2)达到最大值, 从不施磷肥时的 4.47 mg·g−1
到最大值 5.07 mg·g−1, 植酸含量增加了 13.4%。随着
磷肥用量的进一步增加小麦籽粒中的植酸含量随之
减小 , 但总体上仍然高于不施或少量施用 (50
kg·hm−2)磷肥的处理。
从这些现象可以得到以下结论: ①磷肥的施用
会对小麦籽粒植酸含量产生明显影响, 不论用量高
低, 其结果均会使籽粒中的植酸含量高于不施磷肥
处理; ②虽然植酸是小麦籽粒中磷的最主要储存形
式, 但小麦籽粒中的植酸含量并没有随着磷肥用量
的增加线性升高, 而是呈单峰曲线变化, 在超过一
定界限后会随着磷肥用量的增加而下降; ③小麦籽
粒中的植酸含量在磷肥最佳施用量附近达到峰值 ,
似乎说明适宜的磷肥供应更有利于籽粒中植酸的合
成与累积, 磷肥施用量不足或过量均会降低小麦籽
粒植酸含量。
小麦籽粒植酸含量随着锌肥的施用有所降低 ,
但幅度很小(图 5b), 从不施锌肥时的 4.81 mg·g−1降
低到 4.68 mg·g−1, 降低幅度仅为 2.7%。说明锌肥的
施用虽然能在一定程度上抑制小麦籽粒植酸的合成,
但效果有限。



图 5 施磷量(a)和施锌量(b)对小麦籽粒植酸含量的影响
Fig. 5 Effects of different application rates of P (a) and Zn (b)
on phytic acid concentration of wheat grain

2.3.3 小麦籽粒锌生物有效性变化
虽然小麦籽粒中的植酸会影响锌的生物有效性,
但只有当植酸的浓度高到一定程度才会起作用。植
酸和锌的绝对量不同, 但摩尔比相同时, 锌的生物
有效性可能不受影响。因此[植酸]/[Zn2+]摩尔比值在
一定程度上可以预测锌的生物有效性。一般认为 ,
引起锌吸收利用障碍的[植酸]/[Zn2+]临界摩尔比值
为10~20, 低于10时, 植酸几乎不抑制锌的吸收利用,
高于20则抑制其吸收利用 [22]。据WHO估计 , [植
酸]/[Zn2+]摩尔比大于15时, 锌的生物有效性非常低,
只有10%~15%; 摩尔比为5~15时, 锌的生物有效性
为30%~35%; 而摩尔比小于5时 , 锌的生物有效性
为45%~55%。降低食物中植酸含量, 从而降低该比
值, 能消除植酸对锌吸收的抑制作用。本研究中将
[植酸]/[Zn2+]临界摩尔比值定义为10(以图中横线表
示临界值), 就磷、锌肥施用及不同小麦基因型对[植
酸]/[Zn2+]摩尔比的影响进行了分析。
图 6a显示, 施磷量从 0增加到 200 kg·hm−2, 小
麦籽粒中[植酸]/[Zn2+]摩尔比在 8~12 之间变化, 总
体来看, [植酸]/[Zn2+]摩尔比较低, 小麦籽粒中锌生
物有效性较高。
与植酸含量的变化相似 , 随着施磷量的增加 ,
小麦籽粒中[植酸]/[Zn2+]摩尔比总体呈升高趋势, 从
不施磷到少量施磷 (50 kg·hm−2), 小麦籽粒 [植
酸]/[Zn2+]摩尔比升高明显(从 8.9 到 11.02), 增加幅
度达到 25.4%, 而后随着施磷量的增加其比值虽仍
有增加, 但趋势放缓, 变化范围在 0~6%之间, 并且
在施磷量为 150 kg·hm−2时达到峰值(11.56)。此后随
施磷量进一步增加, [植酸]/[Zn2+]摩尔比反而有所降
低(图 6a)。另外, 不论施磷量高低, 小麦籽粒中[植
酸]/[Zn2+]摩尔比均高于影响小麦籽粒锌生物有效性
的临界值。综上所述, 可以得出结论: ①施磷会增加
小麦籽粒[植酸]/[Zn2+]摩尔比, 而且少量施用就可以
使其比值明显增加, 降低小麦籽粒的锌生物有效性;
②在不施磷条件下, 小麦籽粒[植酸]/[Zn2+]摩尔比低
于影响锌生物有效性的临界值 10, 而施用磷肥后,
无论施用水平高低均使其比值增加到临界值以上 ,
而且差距不大, 说明只要施用磷肥均会降低小麦籽
粒的锌生物有效性, 而且磷肥施用量高低对于小麦
籽粒锌生物有效性的影响差异不大; ③不同磷肥施
用量之间 , 少量施磷 (50 kg·hm−2)与适量施磷 (100
kg·hm−2)处理比较, 小麦籽粒[植酸]/[Zn2+]摩尔比几
乎没有变化, 而当施用量增加到较高量(150 kg·hm−2)
时, 其比值却有较明显的升高, 说明适宜的磷肥用
量对小麦籽粒锌生物有效性更加有益; ④小麦籽粒
[植酸]/[Zn2+]摩尔比并没有随着磷肥施用量的增加
呈线性增加 , 在一定范围内 , 磷肥施用量增加 , 摩
尔比随之提高 , 而当施用量超过到一定值时 (150
kg·hm−2), [植酸]/[Zn2+]摩尔比反而会降低 , 这可能
归因于过量施用磷肥降低了小麦籽粒植酸的合成和
累积。总之, 磷肥的施用会降低小麦籽粒的锌生物
1248 中国生态农业学报 2011 第 19卷


有效性, 而且这种影响在较高磷肥用量下达到最高
程度; 与其相比, 在适量施磷条件下[植酸]/[Zn2+]摩
尔比处于相对较低的水平。
施用锌肥降低了小麦籽粒[植酸]/[Zn2+]摩尔比,
与不施锌肥的相比 , 施用 7 kg·hm−2 锌肥后 [植
酸]/[Zn2+]摩尔比从 11.00 降到 10.32, 降低 6.2%(图
6b)。相对于施锌对小麦籽粒植酸含量及磷含量的微
弱影响(施用锌肥后小麦籽粒磷含量及植酸含量分
别仅降低 0.5%和 2.7%), 施用锌肥后[植酸]/[Zn2+]摩
尔比的降低幅度较大, 在提高小麦籽粒锌生物有效
性上作用比较明显。



图 6 施磷量(a)和施锌量(b)对小麦籽粒[植酸]/
[Zn2+]摩尔比的影响
Fig. 6 Effects of different application rates of P (a) and Zn (b)
on phytic acid to Zn molecular ratio of wheat grain
图中横线为引起锌吸收利用障碍的[植酸]/[Zn2+]摩尔比最低临
界值 Transverse line shows the critical value of phytic acid to Zn mol-
ecular ratio inhibiting absorption of Zn of wheat.
3 讨论
籽粒中的植酸含量在受到品种遗传因素控制的
同时, 也受环境条件的影响。Liu 等[23]对 72 个粳稻
品种的多点区域试验结果显示, 环境生态因素所引
起的植酸含量变异甚至大于品种间差异。土壤磷营
养水平对粟、玉米、油菜等作物种子中的植酸含量
有显著影响, 土壤磷营养水平的增加会导致作物种
子植酸含量提升[24]。据 Miller 等[25]报道, 土壤磷营
养水平与玉米、小麦等作物种子中的植酸含量呈正
相关。然而在本试验中, 在适量施磷范围内, 植酸含
量与土壤磷素水平呈正相关, 但是继续提高磷素水
平, 小麦籽粒植酸含量却明显降低。植酸含量达到
峰值的磷处理正好处于适量水平, 说明正常的磷营
养供应更加有利于籽粒植酸的累积。而与其他研究
结果表现出的差异, 究竟是作物类型或品种间的差
异所导致, 还是磷素水平设置不同造成, 还需要更
为深入的探讨。
很多研究结果显示 [7,26], 种子中的植酸含量与
锌含量间存在着显著正相关。据此, 一些学者提出,
在作物育种工作中, 在降低植酸含量以提高锌等微
量元素生物利用有效性的同时, 也可能会减少锌营
养成分在种子中的总含量; 相对的, 在提高种子中
锌含量以改善作物营养品质的同时, 往往也可能导
致植酸这一抗营养物质含量的增加[27−28]。在本试验
中 , 施用锌肥后 , 土壤中速效锌含量显著增加 , 然
而籽粒锌含量略有升高的同时植酸含量轻微降低 ,
[植酸]/[Zn2+]摩尔比下降6.2%。似乎说明植酸含量的
降低并不会影响籽粒锌含量水平, 这与上述研究结
果不同。本研究同时发现锌肥的施入在显著提高土
壤速效锌含量的条件下并没有对小麦籽粒中磷及植
酸的含量造成明显的影响 , 原因可能有以下几条 :
其一 , 锌肥的施用没有明显提高小麦对锌的吸收 ,
或吸收的锌大部分被固定在根系而未被转运至地上
部, 在本试验中, 施用锌肥后小麦地上部锌含量及
吸收量没有明显变化; 其二, 施用锌肥并没有明显
提高小麦茎、叶、颖等器官的锌向籽粒的转运率, 籽
粒锌的累积并没有因锌肥的施用明显增加 ; 最后 ,
作为微量元素, 相对于磷, 在作物体内的锌含量很
小, 这决定了锌对于小麦籽粒中磷以及磷的主要储
存物质——植酸的影响比较有限。但是, 不可忽视的
是, 相对于小麦产量的变化, 施用锌肥后小麦籽粒
[植酸]/[Zn2+]摩尔比还是有较为明显的降低, 锌肥的
施用对于提高小麦籽粒的锌生物有效性上还是有一
定作用的。
另外, 植酸虽然会降低小麦籽粒锌生物有效性,
但是, 在相关研究中, 不能一味地靠降低籽粒的植
酸含量来达到提高籽粒锌生物有效性的目的, 这是
因为: 一方面, 植酸对于种子的发芽、生长发育等都
具有不可替代的重要作用, 植酸含量太低会对作物
生长产生不良影响; 另一方面, 植酸对小麦籽粒锌
生物有效性的影响只有在其浓度高到一定程度时才
起作用, 植酸、锌的绝对量不同, 但摩尔比相同时,
锌的生物利用率可能不受影响, 因此, 即使降低植
酸含量, 但同时锌含量也降低, 则无法提高小麦籽
粒锌生物有效性。因此, 在不对籽粒植酸含量造成
明显影响的前提下相对降低[植酸]/[Zn2+]摩尔比才
是提高小麦籽粒锌生物有效性的关键, 考虑到施锌
对于小麦籽粒中磷、植酸以及锌生物有效性的有限
作用, 合理调控磷肥施用可能是解决这一问题的一
个有效途径。
总之, 我们不能因为锌肥的施用对磷、植酸影
响小而忽视对其的应用, 也不能因为少量施磷或过
量施磷能降低小麦籽粒的[植酸]/[Zn2+]摩尔比而进
行极端的磷肥处理。以磷肥调控为根本, 辅以锌肥
处理, 在对籽粒植酸含量影响不大的前提条件下相
第 6期 买文选等: 磷锌肥配施对冬小麦籽粒锌生物有效性的影响 1249


对降低[植酸]/[Zn2+]摩尔比可能是提高小麦籽粒锌
生物有效性的合理科学的选择。
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